Vénus a passé des décennies enveloppée dans un voile de mystère, ce qui est une façon polie de dire que les scientifiques n'avaient aucune idée de ce qu'ils regardaient. La « brume inférieure » jaunâtre au bas de son atmosphère a été repérée pour la première fois par les sondes Venera et Pioneer Venus dans les années 1970 — des engins spatiaux qui ont réussi à renvoyer des images de la planète mais ont commodément laissé la brume totalement inexpliquée. Aujourd'hui, après environ cinq décennies de gratouilles collectives de tête, le mystère est résolu.

La brume, il s'avère, est une accumulation de particules provenant de météorites. Les « étoiles filantes » qui brûlent dans l'atmosphère laissent derrière elles des particules de poussière cosmique, et après que l'acide sulfurique interagit avec ces particules, une brume subsiste. Le planétologue Hiroki Karyu et son équipe de recherche à l'Université de Tohoku à Sendai, au Japon, ont enfin compris comment la brume s'est formée à l'aide d'un modèle microphysique — ce qui est exactement ce que cela semble être : les processus à micro-échelle qui créent les nuages et les précipitations sur Terre et d'autres corps.

« L'afflux continu de poussière cosmique est suffisant pour maintenir cette couche de brume inférieure avec la distribution de taille des particules observée par les sondes d'entrée », a déclaré Karyu dans une étude publiée dans Nature Astronomy. « Ces particules de brume d'origine cosmique agissent comme des noyaux de condensation efficaces, favorisant la formation de nuages dans la couche nuageuse principale, même loin de leur source initiale. »

Des spéculations antérieures pointaient du doigt les cendres volcaniques. Vénus est la planète la plus volcaniquement active de notre système solaire, avec des signes de volcanisme observés pour la première fois par la sonde Magellan au début des années 1990, et des études récentes ont montré qu'elle est encore plus volcaniquement active qu'on ne le pensait. Mais les chercheurs ont découvert que les cendres crachées par les volcans vénusiens ne sont pas la source des particules de brume. La poussière de surface a également été exclue. Karyu a constaté que même avec des afflux beaucoup plus importants de poussière volcanique ou de surface, les particules n'interagiraient toujours pas avec le soufre de l'atmosphère de la bonne manière pour former la brume.

Au lieu de simplement accumuler de la poussière, la brume de Vénus se forme par un processus qui commence de manière similaire à la formation des nuages sur Terre. Les nuages naissent via des noyaux de condensation — de minuscules particules d'aérosols flottant dans l'atmosphère, allant de la poussière et de la suie aux cendres volcaniques et même au sel marin. L'eau liquide peut également se condenser autour de la glace. Les molécules d'eau sont généralement trop rares pour se lier entre elles dans l'air, mais elles adhèrent aux surfaces de ces particules hygroscopiques, formant le noyau d'une gouttelette de nuage. Ces gouttelettes s'accumulent ensuite en nuages.

Karyu et son équipe ont utilisé une simulation microphysique pour montrer comment la poussière cosmique forme la brume inférieure. Lorsque des roches spatiales sont attirées par la gravité de la planète, elles traversent l'atmosphère et rencontrent des particules de gaz qui causent des frottements. Plus une météorite tombe vite et loin, plus elle rencontre de frottements, ce qui la fait brûler et laisse une traînée de particules dans son sillage. Comme les particules d'eau se condensent autour de la poussière sur Terre, des gouttelettes d'acide sulfurique se condensent à la surface des particules de météorite laissées en suspension au-dessus de Vénus.

Les chercheurs ont découvert que les particules de météorite augmentent la production de nuages sur Vénus puisqu'elles offrent plus d'opportunités de condensation. Mais étonnamment, plus de particules ne signifie pas plus de gouttelettes de nuages. Au lieu de cela, plusieurs particules s'agglutinent et forment des amas plus gros avant que l'acide sulfurique ne se condense autour d'elles. Les nuages de ces condensats continuent de s'alourdir jusqu'à ce qu'ils s'enfoncent dans l'atmosphère inférieure brûlante, où l'acide sulfurique s'évapore à des températures pouvant atteindre 100 °C (212 °F). Les particules nues laissées derrière forment la brume.

Découvrir ce qui crée la brume inférieure sur Vénus a résolu de manière inattendue un autre mystère. Quelque chose dans l'atmosphère de Vénus absorbait les rayons ultraviolets, mais jusqu'à présent, les scientifiques n'étaient pas sûrs de quoi il s'agissait exactement. Les météorites contiennent souvent des métaux tels que le magnésium, le silicium et le fer, et les composés de fer étaient précédemment supposés être des absorbeurs. Le magnés